第五章模拟调制系统ppt课件.ppt

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1、第五章模拟调制系统引言幅度调制频分复用线性调制应用举例线性调制系统的抗噪性能分析角度调制调频信号的产生和解调调频应用举例调频系统的抗噪性能分析各种模拟调制系统的比较5.1引言关于载波调制的几个概念调制—用基带信号的变化规律去控制载波的某些参数解调—从已调信号的参数中提取基带信号的变化规律调制信号—来自信源的消息信号（基带信号），模拟/数字载波—未受调制的周期性振荡信号，适合在信道中传送，正弦波/周期性脉冲已调信号—载波调制后的信号，含有调制信号的全部特征引言（续）载波调制的目的无线传输中，把基带信号的频谱搬到较高

2、的载波频率上，提高传输性能，降低发送功率，缩短天线尺寸；把多个基带信号分别搬移到不同的载频，实现频分复用，提高信道利用率扩展信号带宽，实现带宽与信噪比之间的互换，提高抗干扰、抗衰落能力。调制对通信系统的有效性和可靠性都有影响。引言(续)调制方法正弦波调制模拟调制幅度调制线性调制标准调幅AM双边带调制DSB单边带调制SSB残留边带调制VSB角度调制非线性调制调频FM调相PM数字调制振幅键控ASK频移键控FSK相移键控PSK，DPSK其他QAM，MSK脉冲调制模拟调制脉幅调制PAM脉宽调制PDM脉位（脉速）调制PPM

3、数字调制脉码调制PCM增量调制ΔM差分脉码调制DPCMm(t)OtA0+m(t)OtOOttcoswc(t)sAM(t)1M(w)pA0£wHwHw£wcwcpA0SAM(w)021w0正弦载波：A：振幅ωc=2πfc：角频率0：初相位正弦波调制的信号波形PAM、PDM、PPM的信号波形5.2幅度调制原理一、通用模型二、标准调幅AM三、抑制载波双边带调幅DSB四、单边带调幅SSB五、残留边带调幅VSB一、通用模型乘法器用于基本调制，h(t)控制产生不同的调幅波。调制信号控制载波的幅度，使之随调制信号呈线性变

4、化二、标准调幅AM1．调制m(t)为直流=0的基带信号，A0为外加直流（若m(t)含有直流分量，将其归入A0）SAM(t)=[A0+m(t)]cosωct标准调幅AM(续)—调制1M(w)wHwHw0pm0wcwcpm0SAM(w)021w下边带上边带载频m(t)Otm0+m(t)OtOOttcoswc(t)sAM(t)A0A0A0标准调幅AM(续)—调制说明：调制使频谱搬移，但未改变形状。AM频谱波形关于±ωc对称，分上、下边带调制使已调信号带宽增加一倍若m(t)为随机信号，频域使用功率谱描述，结论相同要求A0

5、+m(t)≥0，否则，“过调幅”，使包络失真。称

6、m(t)

7、max/A0为调幅指数要求ωc≥ωH，否则，发生交叠失真标准调幅AM(续)——解调2.解调—包络检波电路：结果：当Ao+m(t)≥0且fH≤1/(RC)≤fc时mo(t)≈Ao+m(t)，经隔直电路得到m(t)整流器低通滤波器标准调幅AM(续)3.应用中短波广播通信标准调幅AM(续)4.效率AM波的平均功率为：调制效率：Pc为载波功率，Ps为边带功率举例标准调幅AM(续)5.缺点：边带传递有效信息，载波不传，但载波要占一半以上的功率，发送功率的效率低。三

8、、抑制载波双边带调幅DSB目的：提高发送功率的效率1.调制m(t)为直流=0的基带信号，若m(t)含有直流分量，可通过隔直电路去掉。(a)调制信号频谱密度M(f)f01(b)已调信号频谱密度fc0-fcfS(f)上边带上边带下边带1/2抑制载波双边带调幅DSB(续)2.解调——相干解调抑制载波双边带调幅DSB(续)3.应用立体声广播4.效率SDSB(t)信号无载频分量，Pc=0效率ηDSB=100%5.缺点：已调信号带宽增大一倍,信道利用率低四、单边带调幅SSB目的：提高信道利用率1.调制(滤波法)H(w)为理想

9、低通时，提取下边带（+）；H(w)为理想高通时，提取上边带（-）单边带调幅SSB(续)原理：两个边带包含相同的信息只需传输一个边带：上边带或下边带要求m(t)中无太低频率技术难点陡峭截止特性的滤波器难实现采用多级DSB调制及边带滤波的方法。先在较低载频上进行DSB调制，增大过渡带的归一化值。再在要求的载频上二次调制-fcHL(f)特性上边带(b)上边带滤波器特性和信号频谱上边带fc0f上边带S(f)上边带下边带HH(f)特性HH(f)特性(a)滤波前信号频谱(c)下边带滤波器特性和信号频谱S(f)S(f)-fc

10、0f-fcfcf下边带fc单边带调幅SSB(续)相移法：不需要滤波器具有陡峭的截止特性sin单边带调幅SSB(续)2.解调——相干解调S(f)(b)上边带信号频谱上边带上边带fc0-fcf2fc-2fc(a)载波频谱fc0-fcfC(f)(c)载波和上边带信号频谱的卷积结果fc0-fcf2fc-2fcM(f)HL(f)1/21/4单边带调幅SSB(续)3.应用载波通信，短